Tercer PBL - Mediciones y método científico [EA Proyectos]

INTRODUCCIÓN PBL

En este tercer PBL vamos a trabajar sobre el método científico,  la vida y el principio de Arquímedes. Este trabajo consta tanto con parte práctica y experimental como con información y hechos teóricos.

VIDA DE ARQUÍMEDES

  Arquímedes nació en Siracusa en el 287 a. C. Fue asesinado por un soldado romano en contra de las ordenes de su general durante el final del "Sitio de Siracusa", que fue una guerra de conquista a esta polis griega llevada a cabo por la república romana durante los años 214-212 a. C.

 No se conocen muchos detalle de su vida, ya que su biografía, escrita por su amigo Heràclides, no se ha conservado, aun así se sabe que estudió en Alejandría (Egipto) durante su juventud. 

 Las últimas palabras atribuidas a Arquímedes fueron: "No molestes mis círculos" ya que, supuestamente, estaba estudiando los círculos en el dibujo matemático cuando le interrumpió el romano que lo asesinó.

INTRODUCCIÓN DEL EXPERIMENTO

  El principio físico de Arquímedes (el principio de Arquímedes), dicta que “un objeto total o parcialmente sumergido en un líquido en reposo recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido de desalojase”, dicho en otras palabras, se puede hallar el volumen de un objeto observando el “cambio de medición” de un recipiente con una cantidad de agua determinada, y se utiliza para hallar el volumen de un objeto con forma irregular. Primero observamos la medición sin objeto en el agua (A), y después tomamos la medida que nos da tras sumergir el objeto “x” (B). Restamos B-A y el resultado será el volumen del objeto en cuestión. Es decir, que si el recipiente con agua marca en un principio 125 ml y cuando  sumergimos el objeto “x”, la medición es ahora de 160 ml, restaríamos 160 – 125 = 35 ml, lo que quiere decir que, el objeto “x” tiene un volumen de 35 ml.

HISTORIA DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

 La anécdota popular cuenta que Arquímedes inventó este principio así:

  El gobernador de Siracusa, Hierón II, le pidió a Arquímedes que determinara si su corona, que tenía una forma irregular, era verdaderamente de oro o si un orfebre (persona que hace artículos de oro) deshonesto le había añadido plata, pero Arquímedes no debía dañarla ni fundirla para hacer una figura regular para calcular su densidad. Mientras se daba un baño descubrió que el agua de su "bañera" subía cuando entraba en ella, y se dio cuenta de que este efecto podía utilizarse para hallar el volumen de la corona. Entonces Arquímedes salió corriendo a la calle gritando su conocido grito "Eureka".

FÓRMULA

E = m g = pf g V

E: Empuje.

m: Masa

g: Gravedad

pf: Densidad del fluido

V: Volumen del fluido desplazado

 Es decir, el empuje es igual a la masa del objeto por la gravedad, o lo que es lo mismo, es igual a la densidad del fluido a desplazar por la gravedad por el volumen.

FASES DEL MÉTODO CIENTÍFICO

La Observación consiste en examinar atentamente los hechos y fenómenos que tienen lugar en la naturaleza y que pueden ser percibidos por los sentidos.

Nuestro ejemplo de observación: Hemos observado como al introducir un material en un recipiente lleno de agua, este desaloja cierta cantidad de agua

Formular una hipótesis consiste en elaborar una explicación provisional de los hechos observados y de sus posibles causas.

Nuestro ejemplo de hipótesis: Nos hemos planteado que esto puede demostrar el principio de Arquímedes ya que consideramos que se asemeja al experimento que realizó Arquímedes con aquella famosa corona.

Experimentar consiste en reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes.

Durante la experimentación, los científicos acostumbran a realizar múltiples medidas de diferentes magnitudes físicas. De esta manera pueden estudiar qué relación existe entre una magnitud y la otra.

Nuestro ejemplo de experimentación: Hemos realizado un experimento para demostrar el principio de Arquímedes y nuestra hipótesis.

La emisión de conclusiones consiste en la interpretación de los hechos observados de acuerdo con los datos experimentales.

A veces se repiten ciertas pautas en todos los hechos y fenómenos observados. En este caso puede enunciarse una ley. Una ley científica es la formulación de las regularidades observadas en un hecho o fenómeno natural. Por lo general, se expresa matemáticamente.

Las leyes científicas se integran en teorías. Una teoría científica es una explicación global de una serie de observaciones y leyes interrelacionadas.

Nuestro ejemplo de conclusiones: Hemos podido comprobar como el principio de Arquímedes se puede demostrar al depositar en un recipiente con agua y ver como sube el nivel del agua

                                                                                                                                                                   

MEDIDAS DE CADA UNO DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO Y SUS RESPECTIVAS FOTOGRAFÍAS:

* Solo en algunas de las medidas ha habido discrepancias en la percepción que cada uno de los miembros del grupo tenía de la medida. Apenas ha habido error.

• MEDIDA INICIAL DEL AGUA:

           ELENA: 65 ml

           ALVARO: 65 ml

           ELOY: 64'9ml

• MEDIDA DEL AGUA TRAS METER EL PESO:

           ELENA: 84 ml

           ALVARO: 84 ml

           ELOY: 84'1 ml

• MASA DE LA PESA EN EL AIRE: 

           ELENA: 2'5 N

           ALVARO: 2'5 N

           ELOY: 2'5 N

• MASA DE LA PESA EN EL AGUA:

           ELENA: 2'27 N

           ALVARO: 2'25 N

           ELOY: 2'25 N

                                                                                                                                                     

VÍDEO QUE CONFIRMA EL EXPERIMENTO DE ARQUÍMEDES Y FOTOS RELACIONADOS CON ESTE:

• MATERIALES UTILIZADOS:

• Dos probetas de dimensiones iguales
• Una pesa de 155g (en la foto no se muestra la pesa utilizada. Es la que vemos arriba a la derecha)
• Un cuentagotas para que las cantidades de agua fueran lo más exactas posibles.